Тема . Математический анализ

.19 Пределы функций. Непрерывность. Точки разрыва.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#38013

Вычислить:
a)  lim   sinx
x→+ ∞
b)  lim sinx
x→0

Показать ответ и решение

a) Понятно, что, т.к. sinx  на плюс бесконечности постоянно болтается, навряд ли у него будет какой-то предел при x → +∞.  К тому же, если вы помните, у sin(n)  нет предела при n → ∞.  Наша нынешняя задача примерно про то же самое.
Итак, давайте докажем от противного, что /∃ lim   sinx.
 x→+ ∞

Допустим, что ∃xl→im+ ∞sinx = A.  Но это по определению означает, что какую бы последовательность xn → + ∞ я ни взял, значения синуса на ней должны стремиться к этому пределу A,  то есть sin(xn) → A.

Теперь всё просто. Возьмём две последовательности, стремящиеся к бесконечности, но так, что функция синуса в точках этих последовательностей ведёт себя принципиально по-разному. Например, возьмём последовательность x = π ⋅n,
 n  идущую по нулям синуса. Таким образом, ∀n  будет выполнено, что sin(xn) = 0,  а значит и тем более sin(xn) → 0.
С другой стороны, если мы возьмём такую последовательность yn = π + π⋅n,
     2  то она тоже, несомненно, стремится к +∞,  но однако ∀n  будет выполнено, что sin(yn) = 1,  а значит и тем более sin(yn) → 1.
Следовательно, никакого предела у sinx  на бесконечности быть не может. Потому что мы должны при любой последовательности αn → +∞ получать одно и то же значение предела nl→im∞ sin(αn).

На самом деле, можно построить и такую последовательность β ,
 n   что βn → + ∞,   но sin(βn)   вообще не имеет предела - это делается не то чтобы сильно хитрее того, что мы сделали выше. Попробуйте сами придумать такую βn.

b) Нас спрашивают, к чему стремится sinx  при x → 0.
Если просто посмотреть на график синуса, то станет почти очевидным, что чем меньшие мы берём аргументы, то есть чем ближе мы становимся к точке x0 = 0,  тем ближе сам синус становится к 0.  То есть у нас, по идее, должна родиться гипотеза, что  lim sinx = 0.
x→0  Давайте попробуем эту гипотезу доказать:

Вспомним школу и нарисуем единичную окружность, отметив на ней угол в x  радиан, и отметив sinx  (на рисунке этот отрезок нарисован красным цветом).

PIC

Ну хорошо, sin x  мы на рисунке отметили красным, а где же на рисунке само значение x  ?
Вспомним, что длина всей окружности равна 2πr,  то есть, в данном случае, 2π,  поскольку окружность единичного радиуса. А как найти длину не полной окружности, а дуги окружности, на которую опирается угол величиной x  радиан? Нужно, конечно, длину всей окружности поделить на 2π,  и домножить на x,  то есть дуга, на которую опирается угол в x  радиан и будет сама иметь длину 22ππ ⋅x  =x.  То есть на рисунке можно отметить x  оранжевым цветом вот так:

PIC

Таким образом, легко видеть, что sinx  просто-напросто меньше, чем x  при маленьких значениях угла x  - поскольку красный отрезок, очевидно, меньше, чем дуга.
Значит, если x → 0,  то тем более и sin x  должен стремиться к 0.  И, таким образом, мы и доказали нашу гипотезу, что ∃ lim sin x = 0
  x→0

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!